2. Теорія технічних систем.

Технічні системи (TS) - це не механізми в чистому виді, і не автомати. “Теорія машин”, розроблена І.І.Артоболевським, являє собою лише частину цієї майбутньої загальної теорії. Концепцію сучасного розуміння теорії технічних систем можна викласти так:

а) Ціль теорії. Ціль теорії складається в тому, щоб привести наявні знання з об'єктів теорії технічних систем - у єдиний комплекс понять, визначень і положень, базуючись на сутності і закономірностях структури, створення і використання технічних систем, а не на окремих емпіричних даних, стосовно до цих систем. У той же час повинна бути встановлена доцільна система понять, що дозволяє по-перше, зрозуміти їхній зміст без додаткових пояснень і, по-друге, виводити з них інші поняття.

б) Структура теорії. Структура теорії повинна містити основні положення, обумовлені більш детально в рамках цієї теорії, такі, як

- система понять;

- система перетворень;

- технічний процес як елемент системи перетворень;

- технічна система як елемент системи перетворень;

- призначення TS;

- структура TS;

- властивості та оцінка TS;

- виникнення і розвиток TS;

- еволюція TS;

- систематика - класи, типи і види TS;

в) Види теорії. Відповідно до області застосування розрізняють:

- загальну теорію технічних систем, що справедлива для всіх технічних, у тому числі і машинних систем;

- спеціальні теорії, що конкретизують загальну теорію для окремих класів, типів або видів технічних систем.

Структура спеціальної теорії також може бути ієрархічною (наприклад, теорія верстатів, теорія металообробних верстатів, теорія токарських верстатів). Особливе положення займають спеціальні теорії, що застосовуються для декількох галузей техніки, наприклад, теорія механізмів, теорія деталей машин і т.п.

г) Взаємозв'язок теорії з іншими дисциплінами. Теорія технічних систем грунтується на цілому ряді наукових дисциплін, число яких зростає в міру введення в її нових систем і установлення вимог до них. Поряд із такими “класичними” науками, як фізика (із усіма її напрямками) і хімія, усе в більшій мірі втягуються в розгляд біологія і такі дисципліни, як теорія систем, економіка, ергономіка, логіка.

З іншого боку, теорія технічних систем утворює деякі рамки і вводить визначений порядок у багато інженерних дисциплін, пов'язаних з конструюванням, транспортуванням, запровадженням у дію або ліквідацією технічних систем. У цих інженерних дисциплінах положення загальної теорії технічних систем у тому або іншому змісті “деталізуються”.

Приклад. Наука про опір матеріалів досліджує зв'язки між тривкістю технічної системи, з одного боку, і геометричними характеристиками, властивостями матеріалу і навантаженнями технічної системи, з іншого, аналогічно: надійність, термін служби, технологія виготовлення у відповідних теоріях грунтується на деяких приватних положеннях загальної теорії. У теорії машин і механізмів розглядаються механізми як частина технічних систем.

д) Застосування теорії технічних систем. Крім практичного застосування, теорія технічних систем повинна мати також пізнавальне значення. Розробка деякої системи об'єктно-орієнтованих дисциплін (для окремих галузей техніки) дозволяє встановити ясні взаємозв'язки і межі між приватними дисциплінами і ввести визначене упорядкування. З урахуванням цього теорія технічних систем важлива для створення загальної картини в області техніки і буде сприяти удосконалюванню інженерних дисциплін, де вона може і повинна служити в якості узагальнуючої теорії. .

На закінчення призведемо ще декілька думок щодо доцільності створення теорії технічних систем і покажемо деякі переваги об'єднання системних теорій.

1. Теорія виявляє закономірності, справедливі для всіх об'єктів техніки. Вона сприяє перенесенню фахового досвіду з однієї області в інші завдяки можливості переносу системних категорій (використання гомоморфізму об'єктів техніки).

2. Об'єднання всіх об'єктів техніки в клас “технічні системи” дозволяє розробити підхід до інженерної діяльності, не пов'язаний із конкретним об'єктом техніки і застосовний у всіх спеціальних областях. У рамках цього підходу можна вивчати і розробляти методи конструювання технічних систем взагалі і систем визначеного класу зокрема.

3. Робота з абстрактними поняттями змушує інженерів застосовувати наукові методи там, де сили уяви і досвіду недостатньо. Тим самим створюються умови для того, щоб відійти від постарілих традицій і шаблонів.

4. Теорія технічних систем дозволяє трактувати будь-яку технічну проблему цілісно, із позиції системного підходу. Такий підхід є передумовою ефективного конструювання й успішного виконання інших інженерних робіт.

5. Використання кібернетики і її поняття дозволяє поліпшити зв'язок інженерів з вченими. Крім того, при цьому полегшується формалізація деяких операцій у процесі конструювання, оскільки розширення застосування обчислювальних пристроїв потребує побудови алгоритмів логічних операцій. Таким чином, теорія технічних систем пов'язана з розвитком автоматизованого проектування.

6. Формування класів технічних систем, заснованих на аналогічності відношень, дає інженерам базу для виявлення максимальної кількості засобів реалізації визначеної функції або визначеного відношення. Тим самим створюються передумови для того, щоб із множини можливих рішень вибрати найкращі. Практичною формою уявлення такої інформації є створення каталога конструкцій.